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Es fácil olvidar cómo eran las computadoras en los días de Babbage. Grandes sistemas físicos con engranajes y partes móviles. Si bien esa forma de computación mecánica se ha ido, los investigadores de LLNL se están inspirando en ella para nuevas tecnologías novedosas . Al combinar las puertas lógicas de la vieja escuela con la fabricación aditiva, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ha creado «materiales sensibles» que pueden responder a los cambios en su entorno. Como resultado, las puertas lógicas prosperan en situaciones donde las computadoras comunes no pueden, es decir, entornos de alta radiación, calor o presión.

Según el investigador principal Andy Pascal:

Si incrustaba puertas lógicas en el material, ese material podría sentir algo sobre su entorno. Es una forma de tener un material receptivo; nos gusta llamarlo un material sensible, que podría tener respuestas complicadas a la temperatura, la presión, etc. La idea es que va más allá de ser inteligente. Está respondiendo de forma controlada y precisa.

La creación de tales materiales sensibles requirió una fabricación microaditiva y resoluciones intensas. Cada puerta comprende «flexiones» que se comportan como interruptores. Las flexiones se encadenan y, en reacción a determinados estímulos, desencadenan una alteración en sus configuraciones. Estos cambios son programables de tal manera que realizan cálculos lógicos mecánicos sin alimentación externa.

Las puertas operan debido al desplazamiento. Las señales que reciben están en binario, que se transmiten desde un transductor. Puede ser un pulso de presión o un pulso de luz de un cable de fibra óptica, lo que hará que realicen un cálculo. Ellos interpretan los resultados como movimiento y la cadena continúa a lo largo de todas las puertas, cambiando así físicamente la forma del dispositivo.

Creación de ordenadores mecánicos de metamaterial

Los investigadores pudieron afinar las reacciones de los materiales sensibles mediante el ajuste de las flexturas. Aunque, es sorprendente que usaran materiales termoplásticos relativamente simples, es decir, ABS. Incluso utilizaron Solidworks para hacer los modelos y los imprimieron con Stratasys F370 en ABS (ABS-M30).

La idea de estos materiales sensibles es análoga a la de la impresión 4D , que tiene aplicaciones similares. Si bien la impresión 4D ha tenido usos interesantes, rara vez son tan complejos. La investigación adicional con estos materiales sensibles podría ayudar a crear construcciones muy interesantes. Las puertas lógicas mecánicas, aunque no son tan potentes como las computadoras típicas, podrían resultar útiles en los rovers enviados al espacio exterior. También podrían servir como computadoras de bajo consumo con la capacidad de sobrevivir a interferencias nucleares o electromagnéticas. Normalmente, las computadoras no podrían sobrevivir en estas condiciones. Sin embargo, las puertas lógicas no solo sobrevivirían, sino que incluso podrían usar los estímulos a su favor.

“ Lo bueno de nuestro diseño es que no tiene una escala limitada ”, dijo Pascall. “ Podemos bajar a un orden de varios micrones hasta el tamaño que necesite, y se puede crear un prototipo rápidamente. Esta sería una tarea difícil sin la impresión 3D «.

Imagen destacada cortesía del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.

Prodways acaba de presentar su impresora SolidscapeDL DLP y resinas de fotopolímero totalmente nuevas: EmeraldCast, DiamondCast y ProtoCast. La nueva impresora 3D y los materiales son ideales para la producción de joyas de alta precisión utilizando su propia tecnología MovingLight. Este advenimiento es una prueba más de que la compañía se está posicionando como el mayor proveedor de impresoras 3D para joyería .

SolidscapeDL promete una fabricación de alta velocidad y una producción “más inteligente, más eficiente, bellamente precisa y rentable”, según Prodways. Al adquirir Solidscape de Stratasys, Prodways heredó sus 20 años de experiencia en el diseño y fabricación de impresoras 3D de alta precisión capaces de producir objetos con patrones de cera, especialmente para aplicaciones de fundición por inversión de cera perdida y fabricación de moldes. Será interesante ver las capacidades de SolidscapeDL una vez que esté en el mercado a finales de año.

Producción de productos y joyería

La producción de joyería es muy capaz de realizar un cambio adicional hacia la fabricación aditiva. Es fácil ver por qué considerando el menor desperdicio de material, la automatización y permite a los usuarios producir modelos de cera moldeable de alta resolución. La compañía también lanzó la impresora 3D de alta precisión Solidscape S390 a principios de este año, diseñada para la producción de joyas personalizadas.

El reciente aumento en la producción y los lanzamientos es parte del plan de la compañía para ser el gran nombre en sistemas de joyería. Prodways anunció que quieren llevar el uso directo de la impresión 3D en la producción global de joyería del 10% al 50% en los próximos 5 años. La integración de su empresa y subsidiarias los hace capaces de producir software, hardware y materiales, por lo que está claro que tienen una ventaja para lograr este objetivo.

SolidscapeDL estará disponible para su compra en el segundo trimestre de 2020. Hasta entonces, también hará su debut en la feria de Vicenzaoro en Vicenza Italia entre el 18 y el 23 de enero.

Imagen destacada cortesía de Prodways Group.

Para el aspirante a fabricante, la impresión 3D a menudo ha carecido de un cierto aspecto del piso de la fábrica. Además de la velocidad de producción, las empresas de fabricación aditiva llevan años intentando establecer flujos de trabajo de construcción infinitos y continuos . El enfoque novedoso más reciente parece estar en la forma de la impresora 3D deslizante Robot Factory . El sistema de cinturón lo hace ideal para crear impresiones de series pequeñas y / o artículos individuales más largos.

Robot Factory, con sede en Italia, presentó su impresora 3D deslizante en Maker Faire Rome este año. El impresionante dispositivo puede construir continuamente y mover las impresiones completas hacia adelante en la cinta a medida que avanza. Como la impresora no tiene el tamaño de fábrica, la llaman «fábrica de escritorio». La impresora 3D también es eficiente en cuanto a tiempo y costo en comparación con otros dispositivos FDM, según la compañía.

Impresoras 3D de cinta transportadora

Como el concepto no es del todo nuevo, la empresa tuvo que cambiar las cosas y lo hicieron de muchas formas. La configuración de la impresión ofrece algunas peculiaridades interesantes que vale la pena señalar. Aparte de la propia cinta, Robot Factory Sliding-3D utiliza una extrusora en ángulo de 45 ° . Además, aunque hay muchos dispositivos similares, es raro ver uno que sea compacto y venga con una carcasa. También viene con una «almohadilla externa» que le permite administrar el trabajo de impresión incluso sin una conexión a la computadora.

Además, la cama / cinturón incluso viene con una función de calefacción. Dado que la extrusora puede alcanzar los 280 ° C, la combinación con el lecho calefactado y el recinto le da un buen entorno para muchos materiales especiales, así como muchos termoplásticos predeterminados sin el desorden de deformaciones y pérdidas de calor. La impresora 3D proporciona una resolución estándar de 0,15 mm de grosor por capa, pero también tiene 0,4 mm, para detalles más finos, y 0,6 mm para impresiones grandes y de alta velocidad.

Especificaciones

Especificaciones técnicas: Robot Factory Sliding-3D

Imagen destacada cortesía de Robot Factory.

Una de las aplicaciones interesantes de la precisión que proporciona la impresión 3D es que permite a los científicos inspirarse en la naturaleza. El arte de hacer tecnología bioinspirada se ha convertido en la ciencia de la biomimetismo. Desde aparatos de respiración subacuáticos hasta estructuras de panal de abejas, proporciona todo tipo de disposiciones estructurales eficientes. Al explorar estos diseños bioinspirados , la Universidad Estatal de Arizona se ha asociado con PADT para un nuevo programa para acelerar la biomimetismo.

La universidad está avanzando a pasos agigantados teniendo en cuenta que tanto ellos como su pareja ya se han ganado bastante elogios. La NASA otorgó una subvención a ASU y Phoenix Analysis and Design Technologies (PADT) para iniciar su investigación. La subvención de la Fase I de transferencia de tecnología para pequeñas empresas de la NASA, de 127.000 euroes, contribuirá en gran medida a asegurar sus nuevas tecnologías de impresión 3D y a establecer su centro de fabricación aditiva de última generación.

La biomimetismo presenta muchas aplicaciones para el futuro, por lo que no es sorprendente que ASU quiera explorar esta vía. Ya existen dispositivos funcionales y obras de arte que emplean biomiméticos impresos en 3D y muestran sus funciones. Además de construir máquinas, el campo también proporciona una gran comprensión de las criaturas existentes al replicar sus funciones.

Asociación de ASU con PADT

» PADT ha sido un socio excelente para ASU y sus estudiantes mientras exploramos la naturaleza innovadora de la impresión 3D «, dijo Ann McKenna, directora de la escuela y profesora de la Escuela Politécnica, una de las seis escuelas de las Escuelas de Ingeniería Ira A. Fulton .

Una asociación con PADT proporciona una gran experiencia en el rincón de ASU. Además de ASU, la compañía también tiene asociaciones con Lockheed Martin y Stratasys como parte de un programa que imprimió 100 piezas funcionales para un vuelo espacial a Marte. La NASA también está involucrada en esta nueva asociación con ASU, habiendo proporcionado la subvención. Esperan que la investigación en biomimetismo ayude a crear aplicaciones en intercambios de calor, estructuras ligeras y pieles resistentes a los desechos espaciales.

Dhruv Bhate, profesor asociado de la Escuela Politécnica, será una figura importante en la investigación. Anteriormente trabajó con PADT en otro proyecto, por lo que está familiarizado con sus capacidades. » Nuestra capacidad para construir estructuras resistentes y reducir significativamente el peso beneficiará a los diseñadores y fabricantes de productos que aprovechan la tecnología «. él afirma.

Imagen destacada cortesía de la Universidad Estatal de Arizona (Foto de Nick Narducci), recuperada a través de su sitio web.